基于TA98C51单片机的自动音乐播放器 (2)

摘要为方便人们的日常生活，优化学校、机关等单位的计时系统，采用以单片机为基础设计了一种的自动音乐播放器。本设计利用单片机89C58RD+的定时和计数功能，来完成时间的显示和定时功能。并且，通过对定时器初值的设定来产生不同频率的声音，利用定时器中断来完成对音乐节拍长度的控制。通过LM386N1音频功率放大器，将单片机输出的信号放大，再通过喇叭播放乐曲。通过MAX232型芯片，可以转换PC机上的电压和单片机的电源电压，再通过串口接入PC机，这样就能从PC机上将用C语言编写的程序下载到单片机上。最后可在数码管上显示时间，当定时时间到后，喇叭自动播放一段连续的音乐。此设计摆脱了传统闹钟的刺耳声音，取而代之的是美妙的音乐，能为人们的日常生活提供准确的计时，且成本低廉，值得推广。关键词:单片机；自动音乐播放；音频转换；时间显示；LM386N1音频功率放大器ThedesignofautomaticmusicplayerbasedonmonolithicintegratedcircuitAbstractInordertofacilitatepeople'sdailylife,optimizesschools’,institutions’timingsystem,usedhasdesignedonekindofautomaticmusicplayerwhichbasedonmonolithicintegratedcircuit.Thisdesignfixedtimeandcountsthefunctionusingmonolithicintegratedcircuit89C58RD+,completesthetimethedemonstrationandfixedtimethefunction.And,Throughhypothesisstartingvalueoftimer,productthedifferentfrequencysound.Seversusingthetimercompletesthecontrolofmusicmetrelength.ThroughLM386N1audiopoweramplifier,enlargessignalwhichthemonolithicintegratedcircuitoutputs,thenbroadcastmusicfromloudspeaker.ThroughMAX232chip,cantransformPCmachineonthevoltageandthemonolithicintegratedcircuitsupplyvoltage.Andthen,turnsonthecomputerthoughStringmouth,thenitcandownloadprocedurewhichcompileswiththeClanguagetomonolithicintegratedcircuitfromcomputer.Atlast,itcandemonstratesthetimeonthedigitaltube.Whentimetoafterfixedtime,theloudspeakerautomaticallybroadcastssectionofcontinualmusics.Thisdesigngetridofthetraditionalalarmclock’sgratingsound,displacesisthewonderfulmusic,canprovidestheaccuratetimeforpeople'sdailylife.Thedesigncostveryinexpensive,itisworthpromoting.Keyword：Monolithicintegratedcircuit;Automaticmusicbroadcast;Audiofrequencytransformation;Timedemonstration;LM386N1audiopoweramplifier目录论文总页数：页引言.......................................................................11设计任务................................................................22软件设计2.1音乐编程原理及流程图...............................................2.1.1声音的产生......................................................2.1.2音频转换原理....................................................2.1.3音频转换流程图..............................................2.2时间显示程序设计..............................................2.2.1时间显示模块..............................................2.2.2时钟流程图..............................................3硬件电路的设计..............................................................23.1硬件流程模块（此节作为第1节---后面几节就围绕它来写，并且要写“连贯”）3.2主要模块电路的设计..........................3.2.189C58RD+型单片机介绍.........................................3.2.2LM386N及外围电路的设计............................3.2.3串行通信和MAX232芯片...........................................3.24AT89C52的定时/计数器概述.........................................3.25LED显示原理...............................................4KEIL仿真软件及Protel99SE的应用......................................4.1KEIL51的应用..........................................................4.2Protel99SE的应用.....................................................4.3PCB板制作.............................................................5仿真及调试过程..........................................................5.1硬件调试过程5.2软件仿真及调试过程6结果分析................................................................结论.....................................................................参考文献.......................................................................致谢.....................................................................29声明.....................................................................30附录.....................................................................16基于单片机的自动音乐播放器的设计引言单片机，更确切地说应称为作微控制器，是20世纪70年代中期发展起来的一种面向控制的大规模集成电路模块，其特点是功能强、体积小、可靠性高、价格低廉。它一面世便在工业控制、数据采集、智能仪表化、机电一体化、家用电器等领域得到了广泛应用，极大地提高了这些领域的技术水平和自动化程度。因此，单片机的开发应用已成为高科技和工程领域的一项重大课题。本文将介绍一种以89C58RD+型单片机为基础元件设计的自动音乐播放器。在当今这个科技高速发展的时代，时间对于每一个人都十分重要，时间就代表了金钱，代表了先机。所以，准确的计时和及时的时间提示就显得相当重要，各个公司、机关、院校日常作息都需要计时和号音提示，我们的日常生活也离不开时间。目前，此类音乐计时播放器在国内已经开始普及。校园里的上下课的铃声，宿舍内早晨的起床号声音，都由以前枯燥刺耳的铃音转变成了好听的音乐，公路、广场中的计时装置也逐渐开始采用音乐来充当铃声。此装置不仅为人们日常生活的计时提供了方便，同时也为目前快节奏的生活带来了乐趣。本次设计以89C58RD+型单片机为基础，利用单片机编成技术对芯片进行功能设定，实现对时间的计时，并在四位共阴LED数码管上显示出来。同时，利用单片机的定时器中断，在单片机内部产生所需要的音乐频率，并通过LM386N1型音频功率放大器将音频信号放大。当定时时间到后，通过喇叭连续播放一段音乐。此设计通过多次测试，计时准确，音乐声音宏亮清晰，节拍正常，达到预期效果。本文将围绕基于单片机的自动音乐播放器，介绍一些关于单片机的基础知识、音乐播放器的制作原理及方法（其中包括了音乐编程原理）、定时器的设定、四位共阴LED数码管的显示、LM386N1型音频功率放大器外围电路的介绍，以及仿真软件（Keil、Protel99SE）的使用方法和相关PCB板的制作。1设计任务在基于单片机的自动音乐播放器中，采用89C58RD+型单片机为硬件基础，通过C语言对芯片进行编程。单片机需外接+5V稳压电源，并通过MAX232电平转换芯片和串口接入PC机。单片机工作时，用软件对定时器初值进行设定，从而得到所需要的声音频率；通过四位共阴LED数码管，可显示时间，并可进行定时设置；通过LM386N1芯片，将单片机输出的信号放大，接入喇叭即可发声。具体要求如下：（1）对时间进行定时，当定时时间到后，通过喇叭能连续播放一段音乐。要求播放出的音乐的音阶准确，不能有太大偏差，否则会造成音乐声音刺耳难听；音乐播放必须连贯，即音乐必须有节奏感；喇叭放出的音乐声音响亮，不能太小，否则不能达到乐曲的提示作用。（2）在四位共阴LED数码管上显示出时间（24小时制），包括小时、分钟，当定时1秒后，秒数加1；当定时满60秒后，秒数归零，分钟数加1；当定时满60分钟后，分钟数归零，小时数加1；当定时满24小时后，小时数归零。软件设计本设计的软件部分包含了两个重要组成部分:音乐编程和时间程序(注:也可以用下框图来反映----具体自己画和填写!!!---便全面反映2.1和2.2等要写的东西)2．1音乐编程原理及其流程图2.1.1声音的产生声音是音频振动的结果，振动的频率高则为高音，频率低则为低音。音频范围为20HZ-200KHZ之间，而人类耳朵比较容易辨识的声音大概是200HZ-20KHZ。一般音响电路是以正弦波信号驱动喇叭，产生悦耳的音乐的；在数字电路里，则是以脉冲信号驱动喇叭以产生声音。同样的频率，脉冲信号或正弦信号产生的音效，对于人类的耳朵来说很难有所区别。若用单片机产生声音，可利用程序产生频率，送到输入/